JP2013187545A - 発光ダイオードパッケージの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、反射層が変形しにくい発光ダイオードパッケージの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の製造方法は、第一電極、第二電極、及び第一電極及び第二電極を囲む接続層が形成される基板を提供するステップであって、第一電極、第二電極、及び接続層は、互いに離間して電気的に絶縁されているステップと、基板上に第一電極、第二電極、及び接続層を覆うようにフォトレジスト層を設置するステップと、接続層を覆うフォトレジスト層の一部を除去して溝を形成するステップと、溝に金属層を形成するステップと、除去されなかったフォトレジスト層を除去して、金属層に囲まれた凹部を形成するステップと、凹部の内表面に反射層を形成するステップであって、該反射層が金属層と共に反射カップを形成しているステップと、反射カップ内に、第一電極及び第二電極にそれぞれ接続される発光ダイオードチップを設置するステップと、を備える。
【選択図】図１０
【解決手段】本発明の製造方法は、第一電極、第二電極、及び第一電極及び第二電極を囲む接続層が形成される基板を提供するステップであって、第一電極、第二電極、及び接続層は、互いに離間して電気的に絶縁されているステップと、基板上に第一電極、第二電極、及び接続層を覆うようにフォトレジスト層を設置するステップと、接続層を覆うフォトレジスト層の一部を除去して溝を形成するステップと、溝に金属層を形成するステップと、除去されなかったフォトレジスト層を除去して、金属層に囲まれた凹部を形成するステップと、凹部の内表面に反射層を形成するステップであって、該反射層が金属層と共に反射カップを形成しているステップと、反射カップ内に、第一電極及び第二電極にそれぞれ接続される発光ダイオードチップを設置するステップと、を備える。
【選択図】図１０
Description
本発明は、発光ダイオードパッケージの製造方法に関するものである。
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）は、電流を特定の波長の光に変換できる半導体素子からできており、高輝度、低電圧、低消費電力、長寿命である等の利点を有することから、新しいタイプの光源として、現在広く利用されている。
従来の発光ダイオードパッケージは、一般的に、発光ダイオードチップから出射した光を反射させるための反射カップを設置する必要がある。この反射カップは、一般的に、ポリリン酸（ＰＰＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、エポキシ樹脂、シリコーンなどのプラスチック材料からなる。しかし、このような材料は、高温或いは長時間の照射によって変形し易いため、反射カップに被覆された反射層も変形、脱落し易くなる。従って、発光ダイオードパッケージの発光効率にも悪影響を及ぼす。
前記課題を解決するために、本発明は、反射層が変形しにくい発光ダイオードパッケージの製造方法を提供する。
本発明に係る発光ダイオードパッケージの製造方法は、第一電極、第二電極、及び第一電極及び第二電極を囲む接続層が形成される基板を提供するステップであって、前記第一電極、第二電極、及び接続層は、互いに離間して電気的に絶縁されているステップと、前記基板上に前記第一電極、第二電極、及び接続層を覆うようにフォトレジスト層を設置するステップと、前記接続層を覆うフォトレジスト層の一部を除去して溝を形成するステップと、前記溝に金属層を形成するステップと、除去されなかったフォトレジスト層を除去して、前記金属層に囲まれた凹部を形成するステップと、前記凹部の内表面に反射層を形成するステップであって、該反射層が前記金属層と共に反射カップを形成しているステップと、前記反射カップ内に、前記第一電極及び第二電極にそれぞれ接続される発光ダイオードチップを設置するステップと、を備える。
従来の技術と比べて、本発明の発光ダイオードパッケージの製造方法は、金属層からなる反射カップが、高温或いは長時間の照射によって変形しにくいので、反射層を、金属層に強固に固定させることができる。これにより、反射層は金属層から脱落したり、変形したりしにくくなる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法は、下記のステップ１〜ステップ８を備える。
ステップ１において、図１及び図２を参照すると、基板１０を提供する。該基板１０は、セラミック、シリコンなどの非金属材料からなる。図１は、基板１０の断面図であり、図２は、基板１０の平面図である。基板１０には、機械的な掘削或いはエッチングなどの方式によって、基板１０の上表面から下表面を貫通する複数のスロット１１が形成されている。また、基板１０の上表面及び下表面には、更に複数のめっき層２０がそれぞれ形成されている。該めっき層２０は、互いに離間して設置された第一電極２１、第二電極２２、及び接続層２３を備える。本実施形態において、めっき層２０は、銅やアルミニウムなどの金属材料からなる。第一電極２１は、基板１０の上表面に設置される上部と、該上部に対応して基板１０の下表面に設置される下部、及び上部と下部との間に位置する中間部を備える。第二電極２２は、第一電極２１と同様の構造を備える。第一電極２１及び第二電極２２の中間部は、スロット１１によって導通されている。接続層２３は、第一電極２１の上部及び第二電極２２の上部を囲んで基板１０の上表面に設置される。
ステップ２において、図３を参照すると、基板１０の上表面に、第一電極２１、第二電極２２、及び接続層２３を覆うように、フォトレジスト層３０を設置する。本実施形態において、該フォトレジスト層３０は、ネガ型フォトレジスト材料からなる。
ステップ３において、図４を参照すると、先ず、マスク層４０を、接続層２３の真上に位置する一部のフォトレジスト層３０に対して覆うように設置する。次に、紫外線を利用してフォトレジスト層３０を照射する。フォトレジスト層３０はネガ型フォトレジスト材料からなるため、マスク層４０によって覆われていないフォトレジスト層３０の一部は、紫外線に照射された後、フォトレジスト現像剤によって溶解されず、マスク層４０によって覆われているフォトレジスト層３０の一部は、紫外線に照射されないので、フォトレジスト現像剤によって溶解される。
ステップ４において、図５及び図６を参照すると、マスク層４０を除去した後、フォトレジスト現像剤によって、マスク層４０によって覆われていたフォトレジスト層３０をエッチングして除去することによって、複数の溝３１を形成する。この溝３１は、露出及び現像などの条件を制御することによって、所望のサイズ及び形状に形成することができる。本実施形態において、接続層２３は、該接続層２３を覆うフォトレジスト層３０の一部が除去されることによって溝３１から露出される。この時、溝３１の断面は、下端が上端より長い台形の形状を呈する。
ステップ５において、図７を参照すると、溝３１内に電気めっき方式によって接続層２３と接続される金属層５０を形成する。本実施形態において、該金属層５０は、溝３１を完全に充填し、その断面は、下端が上端より長い台形の形状を呈する。この時、金属層５０の上表面とフォトレジスト層３０の上表面とは、同じ平面上にある。接続層２３及び金属層５０の材料は共に金属材料であるため、接続層２３及び金属層５０は、電気めっき方式によって強固に接合させることができる。
ステップ６において、図８及び図９を参照すると、先ず、特定の液体６０を入れる容器を提供する。次に、前記ステップ５において処理を終えた基板１０を、液体６０に浸漬させる。これにより、前記除去されなかったフォトレジスト層３０は、液体６０によって溶解され、ここで、フォトレジスト層３０全てが除去される。次に、フォトレジスト層３０が除去されると、基板１０を液体６０から取り出して洗浄した後乾燥させる。この時、溶解したフォトレジスト層３０の箇所には、凹部５１が形成され、各凹部５１は、金属層５０に囲まれ、第一電極２１及び第二電極２２は、この凹部５１から露出する。また、金属層５０に覆われていない接続層２３の一部も、凹部５１から露出する。
ステップ７において、図１０を参照すると、凹部５１の内表面に、反射層７０をめっきして、反射カップ７１を形成する。この反射層７０は、凹部５１内の金属層５０、第一電極２１、第二電極２２、及び露出された接続層２３を覆う。金属層５０及び接続層２３に形成された反射層７０と、第一電極２１及び第二電極２２の表面に形成された反射層７０とは、互いに離間する。本実施形態において、反射層７０は、銀からなり、電気めっき方式によって、凹部５１の内表面にめっきされる。また、ここで、反射層７０を形成した後、反射層７０がめっきされた金属層５０を反射カップ７１とする。
金属層５０は、電気めっきによって接続層２３上に形成されるため、金属層５０は、実際の需要に基づいて薄くすることができる。従って、発光ダイオードパッケージの薄型化を実現することができる。さらに、金属層５０からなる反射カップ７１は、高温或いは長時間の照射でも変形しにくいので、反射層７０を、金属層５０に強固に固定することができる。これにより、反射層７０は金属層５０から脱落、変形しにくい。
ステップ８において、図１１を参照すると、発光ダイオードチップ８０を、第一電極２１或いは第二電極２２に設置し、且つ導線８１によって、第一電極２１及び第二電極２２に電気的にそれぞれ接続させる。しかし、発光ダイオードチップ８０を、第一電極２１或いは第二電極２２にそれぞれ接続させる方法は制限されない。また、発光ダイオードチップ８０の厚さは、反射カップ７１の深さより小さい。本実施形態において、発光ダイオードチップ８０は、第二電極２２に設置され、反射カップ７１内には、さらに、封止材料を充填した後、発光ダイオードチップ８０を覆う封止層９０が形成される。該封止層９０は、エポキシ、シリカゲルなどの透明な材料からなるが、封止層９０の中に蛍光物質を混入しても良い。以上により、本発明に係る発光ダイオードパッケージ１００が完成する。
図１２を参照すると、発光ダイオードパッケージ１００が完成した後、発光ダイオードパッケージ１００を切断して、複数の発光ダイオード２００を形成する。第一実施形態においては、切断線は、２つの反射カップ７１の間の金属層５０の中央に位置する。
図１３及び図１４を参照すると、第二実施形態では、発光ダイオードパッケージ１００において、各々の発光ダイオード２００の間に、一定の間隙が形成される。即ち、基板１０にめっき層２０を形成するプロセスにおいて、接続層２３の中央に、間隙が形成される。また、基板１０にフォトレジスト層３０を設置するプロセスにおいて、マスク層４０における接続層２３の間隙に対応する箇所には、スロットが設けられ、紫外線は、該スロットを介して間隙内に形成されたフォトレジスト層３０を直接的に照射する。これにより、電気めっきする過程において、金属層５０は、間隙内のフォトレジスト層３０によって阻まれるため、間隙の上方に形成されない。フォトレジスト層３０を溶解した後、間隙が露出されて、隣接する発光ダイオード２００の間には、一定の間隙が形成される。これにより、発光ダイオードパッケージ１００を切断する時、金属層５０を切断せずとも、間隙から露出された基板１０のみを切断すれば、各発光ダイオード２００を形成することができるため、切断過程が簡単となり、切断工具の使用寿命を効果的に延ばすこともできる。
１０ 基板
１１ スロット
２０ めっき層
２１ 第一電極
２２ 第二電極
２３ 接続層
３０ フォトレジスト層
３１ 溝
４０ マスク層
５０ 金属層
５１ 凹部
６０ 液体
７０ 反射層
７１ 反射カップ
８０ 発光ダイオードチップ
８１ 導線
９０ 封止層
１００ 発光ダイオードパッケージ
２００ 発光ダイオード
１１ スロット
２０ めっき層
２１ 第一電極
２２ 第二電極
２３ 接続層
３０ フォトレジスト層
３１ 溝
４０ マスク層
５０ 金属層
５１ 凹部
６０ 液体
７０ 反射層
７１ 反射カップ
８０ 発光ダイオードチップ
８１ 導線
９０ 封止層
１００ 発光ダイオードパッケージ
２００ 発光ダイオード
Claims (3)
- 第一電極、第二電極、及び第一電極及び第二電極を囲む接続層が形成される基板を提供するステップであって、前記第一電極、第二電極、及び接続層は、互いに離間して電気的に絶縁されているステップと、
前記基板上に前記第一電極、第二電極、及び接続層を覆うようにフォトレジスト層を設置するステップと、
前記接続層を覆うフォトレジスト層の一部を除去して溝を形成するステップと、
前記溝に金属層を形成するステップと、
除去されなかったフォトレジスト層を除去して、前記金属層に囲まれた凹部を形成するステップと、
前記凹部の内表面に反射層を形成するステップであって、該反射層が前記金属層と共に反射カップを形成しているステップと、
前記反射カップ内に、前記第一電極及び第二電極にそれぞれ接続される発光ダイオードチップを設置するステップと、を備えたことを特徴とする発光ダイオードパッケージの製造方法。 - 前記フォトレジスト層はネガ型フォトレジスト材料からなり、前記接続層の真上に位置する一部のフォトレジスト層に対して前記マスク層を覆うように設置し、次に、紫外線を利用して前記マスク層によって覆われない前記フォトレジスト層の一部を照射し、最後に、前記マスク層を除去して、紫外線に照射されなかった部分のフォトレジスト層をフォトレジスト現像剤によってエッチングして除去することで、前記溝を形成することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。
- 前記反射層は、電気めっき方式によって形成される金属反射層であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。
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